[发明专利]酿酒酵母工程菌株及其在合成苄基硫苷中的应用

说明书

本发明属于酿酒酵母工程技术领域。本发明提供了一种酿酒酵母工程菌株YS58‑BG，将打靶片段连同筛选标记ura3打靶到酿酒酵母YS58的delta位点并反筛敲除ura3基因后获得；所述打靶片段是由CYP79A2、CYP83B1、ATR2、GSTF9、GGP1、SUR1、UGT74B1和SOT18基因片段依次连接。本发明提供的菌株能发酵产苄基硫苷。

技术领域

本发明属于酿酒酵母工程技术领域。

背景技术

硫苷是一类具有高附加值的植物次生代谢产物，具有抗癌等作用。硫苷-硫苷酶二元系统释放的水解产物-异硫氰酸酯在植物的防御保护以及人类健康营养方面中起到重要作用，例如在抗癌、抑菌、抗氧化等方面，具有广阔的应用前景。

苄基硫苷(Benzyl glucosinolate，BG)，又称苄基芥子油苷或金莲葡糖硫苷，是硫苷类化合物中合成途径最简单的一种，主要存在于玛咖和番木瓜等植物中。苄基硫苷在拟南芥中的合成途径已经被研究清楚，包括七个酶参与的七步反应，途径具体为：苯丙氨酸由细胞色素P450家族蛋白CYP79A2催化生成苄基醛肟；再由该家族另外一个蛋白CYP83B1催化生成腈类氧化物，该产物为强亲电子产物在谷胱甘肽硫转移酶(GSTF)的作用和谷胱甘肽反应生成谷胱甘肽共轭物，在由γ-谷酰基蛋白酶(GGP1)作用下生成S-烷基磺肟酸共轭物；C-S裂解酶(SUR1)进一步催化反应生成苄基磺肟酸、丙酮酸、NH3；葡糖转移酶(UGT74B1)将尿苷二磷酸葡萄糖苷(UDPG)上的葡萄糖基团转移到磺肟酸上形成苄基脱硫硫苷；磺基转移酶(SOT18)在3-氧-磷酸腺苷-5-磷硫酸(PAPS)参与下催化脱硫硫苷生成苄基硫苷。

目前硫苷的主要生产方法是从植物中提取，由于苄基硫苷属于植物的次生代谢产物，含量很低，利用植物细胞或者组织培养物提取的方法面临着成本高产量低和污染环境等问题，无法实现大规模生产。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一株酿酒酵母工程菌株YS58-BG，将打靶片段连同筛选标记ura3打靶到酿酒酵母YS58的delta位点并反筛消除ura3基因后获得；所述打靶片段是由CYP79A2、CYP83B1、ATR2、GSTF9、GGP1、SUR1、UGT74B1和SOT18基因片段依次连接；所述CYP79A2基因片段是由CYP79A2基因两端分别连接其对应的启动子P_PCK1和终止子T_CYC1构成；所述CYP83B1基因片段是由CYP83B1基因两端分别连接其对应的启动子P_ADH2和终止子T_ADH2构成；所述ATR2基因片段是由ATR2基因两端分别连接其对应的启动子P_GAC1和终止子T_RER2构成；所述GSTF9基因片段是由GSTF9基因两端分别连接其对应的启动子P_MLS1和终止子T_PGI构成；所述GGP1基因片段是由GGP1基因两端分别连接其对应的启动子P_YLR307C-A和终止子T_TPL1构成；所述SUR1基因片段是由SUR1基因两端分别连接其对应的启动子P_YGR067C和终止子T_FBA1构成；所述UGT74B1基因片段是由UGT74B1基因两端分别连接其对应的启动子P_IDP2和终止子T_ENO2构成；所述SOT18基因片段是由SOT18基因两端分别连接其对应的启动子P_ICL1和终止子T_USA3构成。

在本发明的具体实施例中，所述YS58-BG菌株在发酵产苄基硫苷中的应用。

第二，本发明提供了一株酿酒酵母工程菌株YS58-BG-1，所述YS58-BG菌株敲除pah1基因获得。

在本发明的具体实施例中，所述YS58-BG-1菌株在发酵产苄基硫苷中的应用。